This research was to examine the physiochemical factors and the attached diatoms of ecological wetland in Paju from August 2010 to May 2011. As a result of physicohemical water quality assessment, the water temperature did not fluctuate much due to ample riparian vegetation and aquatic plants growin...
This research was to examine the physiochemical factors and the attached diatoms of ecological wetland in Paju from August 2010 to May 2011. As a result of physicohemical water quality assessment, the water temperature did not fluctuate much due to ample riparian vegetation and aquatic plants growing at the site. Due to the effect of Han River Estuary, site 4, 5 and 6 had high electricity conductivity. The BOD concentration was high at site 2, 3, and 4 caused by decrease in water quantity and inflow of polluted water. At all sites, T-N and T-P concentrations ranged from eutrophic to hypertrophic status. At the downstream, the T-N and T-P concentrations decreased by inhabiting aquatic plant. Total of 98 taxa of attached diatoms were found. As for dominant taxa, Achnanthes convergens, A. minutissima, Gomphonema gracile, G. parvulum, Melosira varians, Navicula seminulum, N. minima, N. pseudolanceolata, Nitzschia amphibia, N. palea, Surirella minuta and Synedra ulna var. fragilariodes appeared. The result of biological assessment of water quality rated the sites B(suboptimal)~D(poor) during seasons of low water temperature, Fall and Winter, with DAIpo ranging 24.1~68.2 and TDI of 48.4~85.6. During Spring and Summer, all sites were rated D(poor) with DAIpo lower than or equal to 40, and TDI above or equal to 70. The biological assessment of water quality at the research site showed inferior TDI result compared to that of DAIpo.
This research was to examine the physiochemical factors and the attached diatoms of ecological wetland in Paju from August 2010 to May 2011. As a result of physicohemical water quality assessment, the water temperature did not fluctuate much due to ample riparian vegetation and aquatic plants growing at the site. Due to the effect of Han River Estuary, site 4, 5 and 6 had high electricity conductivity. The BOD concentration was high at site 2, 3, and 4 caused by decrease in water quantity and inflow of polluted water. At all sites, T-N and T-P concentrations ranged from eutrophic to hypertrophic status. At the downstream, the T-N and T-P concentrations decreased by inhabiting aquatic plant. Total of 98 taxa of attached diatoms were found. As for dominant taxa, Achnanthes convergens, A. minutissima, Gomphonema gracile, G. parvulum, Melosira varians, Navicula seminulum, N. minima, N. pseudolanceolata, Nitzschia amphibia, N. palea, Surirella minuta and Synedra ulna var. fragilariodes appeared. The result of biological assessment of water quality rated the sites B(suboptimal)~D(poor) during seasons of low water temperature, Fall and Winter, with DAIpo ranging 24.1~68.2 and TDI of 48.4~85.6. During Spring and Summer, all sites were rated D(poor) with DAIpo lower than or equal to 40, and TDI above or equal to 70. The biological assessment of water quality at the research site showed inferior TDI result compared to that of DAIpo.
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문제 정의
따라서 본 연구에서는 파주생태습지와 습지로 유입되는 소하천을 중심으로 이화학적인 수질과 부착 규조류의 군집, 우점종 및 지표종을 분석하였으며, 이를 통하여 파주생태습지의 생물학적 수질을 평가하였으며, 이화학적 수질과 비교분석하여, 효과적인 생태습지관리를 위한 기초자료를 제시하였다.
제안 방법
유기오탁지수(DAIpo: Diatom Assemblage Index of Organic Water Pollution)는 Watanabe 등(2005)의 방법에 따라 부착조류를 호청수성과 호오탁성종으로 나누어 산출하였으며, 영양염 지수(TDI: Trophic Diatom Index)는 Kelly와 Whitton(1995)의 방법을 따라 각종에 지표 값을 부여하여 산출 하였다. 또한 산출된 값은 환경부(2007, 2011)의 4가지 등급(A:최척, B: 양호, C: 보통, D: 불량)과 Watanabe 등(1990)의 6개 등급(Xenosaprobic, b-oligosaprobic, a-oligosaprobic, b-mesosaprobic, a-mesosaprobic, Polysaprobic)을 통하여 평가하였다.
부착조류는 수심 20~30cm 정도에 위치한 자갈을 채집하여 기질표면의 100cm2의 면적을 솔 등으로 긁어내어 증류수에 희석하여 정량 채집하였고, 갈대와 같은 수생식물 및 기타 기질의 부착한 조류를 nylon 솔로 긁어 정성 채집하였다. 규조표본의 제작을 위해 채집한 시료를 세정한(U.
대상 데이터
의 면적을 솔 등으로 긁어내어 증류수에 희석하여 정량 채집하였고, 갈대와 같은 수생식물 및 기타 기질의 부착한 조류를 nylon 솔로 긁어 정성 채집하였다. 규조표본의 제작을 위해 채집한 시료를 세정한(U.S. EPA 1995) 후 Pleulax(Wako, Japan)를 이용하여 봉입하였다. 부착규조의 군집분석을 위해 광학현미경 및 위상차 현미경(Olympus DX41) 200~1,000배로 검경하였으며, Simonsen의 분류체계(Ettl et al.
본 연구는 경기도 파주시 교하읍에 위치한 생태습지를 2010년 8월부터 2011년 5월까지 계절별로 4회 조사를 실시하였다. 조사정점은 심학산에서 유입되는 소하천 유입부에서 생태습지 내 호소구간까지 5개 정점(St.
본 연구는 경기도 파주시 교하읍에 위치한 생태습지를 2010년 8월부터 2011년 5월까지 계절별로 4회 조사를 실시하였다. 조사정점은 심학산에서 유입되는 소하천 유입부에서 생태습지 내 호소구간까지 5개 정점(St. 1~St. 5)과 갈대샛강에서 유입되는 1개 정점(St. 6)을 포함한 총 6개 정점을 조사하였다(Fig. 1). 조사기간 중 2011년 2월의 경우 정점 3과 정점 4는 결빙으로 인하여 시료의 채집 및 분석이 이루어지지 않았다.
이론/모형
EPA 1995) 후 Pleulax(Wako, Japan)를 이용하여 봉입하였다. 부착규조의 군집분석을 위해 광학현미경 및 위상차 현미경(Olympus DX41) 200~1,000배로 검경하였으며, Simonsen의 분류체계(Ettl et al., 1986, 1988, 1991a, 1991b)에 따라 분류하였다.
수질분석을 위한 시료는 2L의 플라스틱 병에 담아 냉장 보관하여 실험실로 운반하였다. 수온, DO, pH, 전기전도도 및 탁도는 휴대용 측정기(Horiba U-55)를 이용하여 현장에서 측정하였고, T-N, T-P, 엽록소 a, BOD의 분석은 Standard method(Greenberg et al., 2000)에 준하여 분석하였다.
유기오탁지수(DAIpo: Diatom Assemblage Index of Organic Water Pollution)는 Watanabe 등(2005)의 방법에 따라 부착조류를 호청수성과 호오탁성종으로 나누어 산출하였으며, 영양염 지수(TDI: Trophic Diatom Index)는 Kelly와 Whitton(1995)의 방법을 따라 각종에 지표 값을 부여하여 산출 하였다. 또한 산출된 값은 환경부(2007, 2011)의 4가지 등급(A:최척, B: 양호, C: 보통, D: 불량)과 Watanabe 등(1990)의 6개 등급(Xenosaprobic, b-oligosaprobic, a-oligosaprobic, b-mesosaprobic, a-mesosaprobic, Polysaprobic)을 통하여 평가하였다.
성능/효과
1) 이화학적 분석결과 수온의 변동 폭이 작으며, 수변식물 및 수생식물 등이 풍부하게서식하고 있어 안정적으로 수온이 유지된 것으로 판단된다.
2) 한강하구의 영향으로 하류정점에서 전기전도도가 높았으며, 유량의 감소, 오수의 유입 등으로 BOD농도가 일부정점에서 높게 나타났다.
3) 영양염류(T-N, T-P)는 Forsberg와 Ryding (1980)의 기준으로 부영양수역에서 과영양수역으로 나타났으며, 하류정점에서 갈대 및 부레옥잠 같은 수생식물에 의해 감소하는 경향을 나타냈다.
4) 부착규조군집은 총 98분류군이 출현하였으며, 우점분류군으로 Achnanthes convergens, A. minutissima, Gomphonema gracile, G. parvulum, Melosira varians, Navicula seminulum, N. minima, N. pseudolanceolata, Nitzschia amphibia, N. palea, Surirella minuta 및 Synedra ulna var. fragilariodes가 출현하였다.
5) 생물학적수질은 수온이 낮아지는 가을과 겨울에 DAIpo가 24.1~68.2, TDI가 48.4~85.6의 범위로 나타남으로써 B등급(suboptimal)에서 D등급(poor)으로 평가되었다. 봄과 여름에는 모든 정점에서 DAIpo가 40 이하이고 TDI는 70이상으로 나타남으로써 D등급으로 평가되었다.
TDI는 100에 가까울수록 생물학적 수질이 불량한 것으로(Kelly and Witton, 1995), DAIpo와 같이 수온이 낮았던, 2010년 11월과 2011년 2월이 다른 계절에 비해 낮았으며, 2011년 5월이 전체적으로 높았다. TDI의 등급은 대체적으로 D등급(불량)이 많았으며, DAIpo의 등급과 유사하였으나, 2010년 8월은 정점 6에서 C등급, 2011년 2월의 정점 4와 정점 5에서 B등급으로 평가되는 등 DAIpo에 비해 생물학적 수질이 양호한 것으로 평가됐다. 이것은 영양염류에 의한 오염을 나타낸 동화습지의 연구(김백호 등, 2010)에서 DAIpo가 26.
섬강과 달천(김용진과 이옥민, 2009), 복하천과 달천(김용진 등, 2009)의 연구에서 광적응종의 비율이 겨울철에 높아지고, 이 비율이 높을수록 DAIpo에 의한 생물학적 수질평가의 신뢰도가 떨어지는 것으로 나타났다. 본 연구에서는 2011년 5월 봄을 제외한 겨울, 여름 및 가을에도 정점에 따라 보편생육종의 비율이 높게 나타났으며, 이러한 정점은 TDI에 의한 생물학적 평가가 보다 정확할 것으로 판단된다.
봄과 여름에는 모든 정점에서 DAIpo가 40 이하이고 TDI는 70이상으로 나타남으로써 D등급으로 평가되었다. 본 연구정점의 생물학적 수질 평가에서는 DAIpo보다 TDI의 결과가 더 불량한 것으로 나타났다
3). 전체적으로 광적응성종의 비율이 높게 나타났으며, 2010년 11월 6월, 2011년 5월의 정점 2, 정점 3, 정점 5를 제외하고 모든 정점에서 50%이상의 비율로 나타났다. 호청수종의 비율은 0.
파주 생태습지는 계절의 변화에 따라 지표종의 군집이 가장 큰 영향을 받았으며, 수온이 낮아지는 11월과 2월에 호청수종의 비율이 증가하였다. 섬강과 달천(김용진과 이옥민, 2009), 복하천과 달천(김용진 등, 2009)의 연구에서 광적응종의 비율이 겨울철에 높아지고, 이 비율이 높을수록 DAIpo에 의한 생물학적 수질평가의 신뢰도가 떨어지는 것으로 나타났다.
후속연구
6) 따라서 파주 생태습지의 보전과 효과적인 관리를 위해 오염원의 유입을 차단하고, 지속적인 모니터링을 통한 관리가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
파주생태습지는 수변 및 수생식물에 의해 영양염의 제어가 비교적 잘 이루어지고 있으나, 식물이 고사하는 가을과 겨울에 유량의 감소, 오수의 유입, 고사된 식물체의 분해 등에 유기물에 의한 오염이 가을과 겨울에 파주생태습지의 수질을 급격히 악화시킨다. 따라서 파주 생태습지의 보전과 효과적인 관리를 위해 오염원의 유입을 차단하고, 지속적인 모니터링을 통한 관리가 이루어 져야 할 것으로 판단된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
본 연구에서 진행한 부착규조를 이용한 파주 생태습지의 이화학적 수질과 생물학적 수질평가결과는 무엇인가?
1) 이화학적 분석결과 수온의 변동 폭이 작으며, 수변식물 및 수생식물 등이 풍부하게서식하고 있어 안정적으로 수온이 유지된 것으로 판단된다.
2) 한강하구의 영향으로 하류정점에서 전기전도도가 높았으며, 유량의 감소, 오수의 유입 등으로 BOD농도가 일부정점에서 높게 나타났다.
3) 영양염류(T-N, T-P)는 Forsberg와 Ryding (1980)의 기준으로 부영양수역에서 과영양수역으로 나타났으며, 하류정점에서 갈대 및 부레옥잠 같은 수생식물에 의해 감소하는 경향을 나타냈다.
4) 부착규조군집은 총 98분류군이 출현하였으며, 우점분류군으로 Achnanthes convergens, A. minutissima, Gomphonema gracile, G. parvulum, Melosira varians, Navicula seminulum, N. minima, N. pseudolanceolata, Nitzschia amphibia, N. palea, Surirella minuta 및 Synedra ulna var. fragilariodes가 출현하였다.
5) 생물학적수질은 수온이 낮아지는 가을과 겨울에 DAIpo가 24.1~68.2, TDI가 48.4~85.6의 범위로 나타남으로써 B등급(suboptimal)에서 D등급(poor)으로 평가되었다. 봄과 여름에는 모든 정점에서 DAIpo가 40 이하이고 TDI는 70이상으로 나타남으로써 D등급으로 평가되었다. 본 연구정점의 생물학적 수질 평가에서는 DAIpo보다 TDI의 결과가 더 불량한 것으로 나타났다
6) 따라서 파주 생태습지의 보전과 효과적인 관리를 위해 오염원의 유입을 차단하고, 지속적인 모니터링을 통한 관리가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
국제적으로 습지에 대한 정의는 무엇인가?
습지는 식물의 성장기동안 물이 고여 있고, 특이한 토양조건, 물로 포화된 토양에 적응된 식물 등의 다른 생태계와 구별되는 특징을 가지고 있다(고대현 등, 2010). 국제적으로 습지에 대한 정의를‘연중 또는 식물의 생장기간을 포함하는 일정시기 동안 토양이 물에 침수되거나 토양표면 및 토양표면 근처에 물이 존재하는 지역(USEPA, 2008)’, 또는‘자연적 혹은 인공적, 영구적 혹은 일시적으로, 정체되거나 흐르는 담수, 염수 혹은 해수에 의해 생성된 marsh, fen, peatland의 지역을 의미하며, 수심은 썰물시 6m가 넘지 않는 지역(Ramsar Convention, 2006)’이라고 정의하고 있다.
습지의 특징은 무엇인가?
습지는 식물의 성장기동안 물이 고여 있고, 특이한 토양조건, 물로 포화된 토양에 적응된 식물 등의 다른 생태계와 구별되는 특징을 가지고 있다(고대현 등, 2010). 국제적으로 습지에 대한 정의를‘연중 또는 식물의 생장기간을 포함하는 일정시기 동안 토양이 물에 침수되거나 토양표면 및 토양표면 근처에 물이 존재하는 지역(USEPA, 2008)’, 또는‘자연적 혹은 인공적, 영구적 혹은 일시적으로, 정체되거나 흐르는 담수, 염수 혹은 해수에 의해 생성된 marsh, fen, peatland의 지역을 의미하며, 수심은 썰물시 6m가 넘지 않는 지역(Ramsar Convention, 2006)’이라고 정의하고 있다.
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